Question

【題目】一種利用電解錳陽極泥(主要成分MnO2、MnO)制備MnO2的工藝流程如下：

(1)“煅燒氧化”時，1mol MnO煅燒完全轉化為Na2MnO4失去電子的物質的量為___________；MnO2煅燒反應的化學方程式為__________________。

(2)“浸取”時，為提高Na2MnO4的浸取率，可采取的措施有____________、____________(列舉2點)

(3)“調pH”是將溶液pH 調至約為10，防止pH較低時Na2MnO4自身發生氧化還原反應，生成MnO2和___________；寫出用pH試紙測定溶液pH的操作_______________。

(4)“還原”時有無機含氧酸鹽生成，發生反應的化學方程式為_____________。

(5)測定產品中MnO2質量分數的步驟如下：

步驟1. 準確稱取mg產品，加入c1mol·L-1Na2C2O4溶液V1mL (過量)及適量的稀硫酸，水浴加熱煮沸一段時間。(已知：Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4)

步驟2. 然后用c2mol·L-1KMnO4標準溶液滴定剩余的Na2C2O4滴定至終點時消耗KMnO4標準溶液V2mL。(已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

步驟2達滴定終點時判斷依據是_____________；產品中MnO2的質量分數為ω(MnO2)=____________(列出計算的表達式即可)。

Answer 1

【答案】 4mol 2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O 煅燒后固體進行粉碎，適量增大水的量 適當提高浸取溫度，充分攪拌 MnO4-(或NaMnO4) 取一小段pH試紙置于表面皿(點滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標準比色卡對照讀出pH 2Na2MnO4+HCHO=2MnO2↓+Na2CO3+2NaOH 滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液呈淺紅色且30s內不褪去 ×100%

【解析】 (1)“煅燒氧化”時MnO Na2MnO4錳由+2價變成+6價，失去電子為4e- ，1mol MnO煅燒完全失去電子的物質的量為4mol；MnO2煅燒反應的化學方程式為2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O。

(2)“浸取”時，為提高Na2MnO4的浸取率，就是增大化學反應速率，所以可采取的措施有：煅燒后固體進行粉碎，增大接觸面積，適量增大水的量促進溶解，；適當提高浸取溫度，加快化學反應速率，充分攪拌讓物質充分迅速

(3)Na2MnO4中Mn的化合價為+6 ,MnO2中Mn的化合價為+4, Na2MnO4自身發生氧化還原反應，Mn的化合價為要升高,即發生MnO2 Na2MnO4 MnO4_,所以能生成MnO2,MnO4-(或NaMnO4)

用pH試紙測定溶液pH的操作操作為(6). 取一小段pH試紙置于表面皿(點滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標準比色卡對照讀出pH 。答案：MnO4-(或NaMnO4) 取一小段pH試紙置于表面皿(點滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標準比色卡對照讀出pH 。

(4)由 “還原指Na2MnO4與甲醛反應，發生反應的化學方程式為2Na2MnO4+HCHO=2MnO2↓+Na2CO3+2NaOH。

（5）達滴定終點時判斷依據是：滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液呈淺紅色且30s內不褪去。

由5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

5 2

X c2v2 X== 2.5C2V2

由Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4

1 1

C1V1-2.5C2V2 Y Y= (C1V1-2.5C2V2)mol

產品中MnO2的質量分數為m(MnO2)= (C1V1-2.5C2V2)mol87g/mol=87 (C1V1-2.5C2V2)/1000g

產品中MnO2的質量分數為ω(MnO2)= 87(C1V1-2.5C2V2)/1000m100